Balsa Ağacından İlham Alarak Güneş Enerjisiyle Su Üreten Akıllı Sünger Teknolojisi Geliştirildi

Dünya genelinde su kıtlığı giderek büyüyen bir sorun haline gelirken, Avustralya ve Çinli bilim insanları, güneş enerjisiyle çalışan ve havadan su üreten yenilikçi bir teknoloji geliştirdi. Balsa ağacından üretilen akıllı sünger, düşük nemli ortamlarda bile havadaki nemi emerek içme suyuna dönüştürdü. Bu çığır açıcı buluş, özellikle su kaynaklarının sınırlı olduğu bölgelerde umut ışığı oldu.

Melbourne’deki RMIT Üniversitesi ile Çin’deki Zhejiang A&F Üniversitesi’nin ortak çalışmasıyla geliştirilen bu cihaz, doğal gözenekli yapısıyla dikkat çeken balsa ağacı liflerinden üretildi.

Cihazın içinde lityum klorür, demir oksit nanoparçacıkları ve karbon nanotüp katmanları bulundu. Ayrıca bir kubbe kapak, soğutma mekanizması ve kirlilik önleyici tepsi ile donatılan sistem, güneş enerjisiyle çalışan bir tetikleyiciye sahip. Laboratuvar testlerinde, cihazın her gramında 2 mililitreye kadar su toplayabildiği kanıtlandı. Sistem, 5 ila 55 derece sıcaklık aralığında ve yüzde 30 ile 90 arasında değişen nem oranlarında etkili bir şekilde çalıştı.

Baş araştırmacı Dr. Derek Hao, “Bu cihaz, acil durumlar, doğal afetler ve uzak bölgelerdeki su ihtiyacı için büyük bir potansiyele sahip. Balsa ağacının biyolojik olarak çözünebilir ve ucuz olması, seri üretimi mümkün kılıyor” dedi. Hao, yapay zeka destekli simülasyonlarla cihazın performansının optimize edildiğini ve Nesnelerin İnterneti (IoT) sensörleriyle entegre edilerek 7/24 çalışabilir hale getirilebileceğini vurguladı. Ekip, endüstri ortaklarıyla pilot ölçekli üretim ve saha testleri için görüşmelere devam ediyor. Bu teknoloji, daha önce yapılan benzer çalışmalara da ilham verdi.

Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden Prof. Dr. Omar Yaghi’nin geliştirdiği metal organik kafesler (MOF) temelli cihaz, çöldeki düşük nem koşullarında bile su toplayabiliyordu. Yaghi’nin cihazı, her kilogram MOF başına günde 0,7 litre su üretirken, yeni akıllı sünger bu verimliliği daha da artırıyor. MOF-303 adı verilen alüminyum bazlı malzeme, su tutma kapasitesini yüzde 50 artırarak 20 dakikada bir döngüyü tamamladı.

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Prof. Evelyn Wang liderliğinde yürütülen bir başka araştırma ise, güneş enerjisiyle havadan su üreten sistemlerin ölçeklenebilirliğini ele aldı. Wang, “Bu tür teknolojiler, suya erişimin sınırlı olduğu bölgelerde pratik çözümler sunuyor. Yeni nesil sistemler, düşük nemde bile çalışarak enerji verimliliğini artırıyor” dedi. Wang’in ekibi, yüzde 20 gibi düşük nem seviyelerinde bile su üretebilen bir cihaz tasarlayarak, geleneksel sis ve çiy toplama sistemlerinin sınırlarını aştı.

Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA) verilerine göre, güneş enerjisi kapasitesi 2024’te dünya genelinde 451,9 gigawatt artarak rekor kırdı. Bu büyüme, perovskite ve bifacial güneş panelleri gibi yenilikçi teknolojilerle desteklendi. MIT’den Prof. Vladimir Bulovic, “Perovskite hücreler, geleneksel silikon panellere kıyasla daha düşük maliyetle üretilebiliyor ve esnek yüzeylere uygulanabiliyor” diyerek bu teknolojilerin su üretim sistemleriyle entegrasyonunun önemini vurguladı.

Oxford Üniversitesi’nden Dr. Chris Case ise bifacial panellerin enerji verimini yüzde 30’a kadar artırdığını belirtti:

“Hem ön hem de arka yüzeyden güneş ışığını yakalayan bu paneller, akıllı sünger gibi sistemlerin enerji ihtiyacını karşılamada devrim oluşturabilir.”

Case, yapay zeka ve blockchain teknolojilerinin enerji depolama sistemleriyle entegrasyonunun, bu tür cihazların şebeke stabilitesini artırdığını ekledi.

Uzmanlar, bu teknolojilerin yaygınlaşması için bazı zorlukların aşılması gerektiğini belirtti.

Tufts Üniversitesi’nden Prof. Kelly Sims Gallagher, “Çin’in yenilenebilir enerji üretimindeki liderliği, küresel fiyatları düşürüyor, ancak politik istikrarsızlık ve finansman eksiklikleri, gelişmekte olan ülkelerde bu teknolojilerin yaygınlaşmasını yavaşlatıyor” dedi. Gallagher, uluslararası iş birliğinin ve finansman desteğinin bu tür yeniliklerin küresel ölçekte uygulanması için kritik olduğunu vurguladı.

Akıllı sünger teknolojisi, güneş enerjisiyle havadan su üretimini birleştirerek, sürdürülebilir su çözümleri arayışında yeni bir sayfa açtı. Kurak bölgelerde yaşayan milyonlarca insan için umut vadeden bu buluş, bilim dünyasının çevre dostu teknolojilere olan bağlılığını bir kez daha ortaya koydu. Gelecekte, bu tür yeniliklerin daha geniş ölçekte uygulanmasıyla, su kıtlığına karşı mücadelede önemli bir adım atılabilir.